Базальт

Предполагают, что термин произошел от эфиопского слова basal — железосодержащий камень.

Минеральный состав и микроструктура.Встречаются как порфи­ровые, так и афировые базальты. В породах с порфировой структу­рой вкрапленники представлены оливином, клинопироксеном, пла­гиоклазом, редко ортопироксеном, иногда появляется роговая обманка. Основная масса состоит из микролитов плагиоклаза, кли-нопироксена, магнетита или титаномагнетита, а также из вулкани­ческого стекла. Вкрапленники оливина отвечают по составу Fo₈₅_₆₀. В базальтах низкощелочного ряда клинопироксен представлен ав­гитом (иногда появляется пижонит), а в базальтах умеренношелоч-ного ряда — салит-авгитом и титан-авгитом. Фенокристаллы плаги­оклаза имеют состав лабрадора-битовнита (Аn₅₀_₈₀); микролиты базиса содержат несколько меньше анортитового компонента по сравнению с вкрапленниками, но плагиоклаз остается основным. Самый распространенный акцессорный минерал — апатит.

По минеральному составу среди базальтов выделяют несколь­ко разновидностей:

1. Пикробазальт — основная вулканическая порода, содержащая более 15 об.% оливина. Близкий минеральный состав имеет кома-тиитовый базальт, который отличается от пикробазальта мень­шим суммарным содержанием Na₂О + К₂О. При увеличении коли-

4. Основные породы

чества оливина и уменьшении доли плагиоклаза пикробазальты и коматиитовые базальты переходят в пикриты и коматииты.

2. Оливиновый базальт — основная вулканическая порода, содер­
жащая от 5 до 15 об.% оливина, который слагает преимущественно
вкрапленники.

3. Клинопироксен-плагиоклазовый базальт содержит оливин лишь
в качестве второстепенного минерала (<5 об.%). Среди вкрапленни­
ков преобладают кристаллы клинопироксена и плагиоклаза; может
появляться ортопироксен, иногда роговая обманка. Клинопирок-
сен-плагиоклазовые базальты являются широко распространен­
ной разновидностью основных вулканитов низкощелочного ряда.
Среди эффузивов умереннощелочного ряда преобладают оливи-
новые базальты и пикробазальты с большим количеством цветных
минералов.

При вторичном изменении базальтов вулканическое стекло ча­сто замещается палагонитом — аморфным гелеподобным оптически изотропным веществом зеленоватого или желтоватого цвета, которое состоит, в основном, из смектита — глинистого минерала группы монтмориллонита. Палагонит либо замещает стекло полностью, ли­бо образует характерные каплевидные обособления. Палагонитовые базальты широко распространены среди продуктов наземных и осо­бенно подводных вулканических извержений. В базальтах умеренно-щелочного ряда вулканическое стекло нередко замещается анальци-мом. Широко распространена хлоритизация стекла в базальтах.

Плагиоклаз подвергается соссюритизации и альбитизации, по оливину развиваются иддингсит¹, боулингит, хлорофеит, серпен­тин, по клинопироксену — главным образом актинолит, по титано-магнетиту — лейкоксен. Распространенными вторичными минера­лами являются кальцит, пренит, цеолиты. Вследствие вторичных изменений базальты приобретают зеленоватую окраску, что позво­ляет говорить о зеленокаменном перерождении основных вулкани­тов. Разновидностью зеленокаменно-измененных базальтов явля­ются спилиты — вулканические породы, в которых плагиоклаз полностью альбитизирован, а цветные минералы и стекло замеще­ны хлоритом. Альбитизация сопровождается привносом натрия, и по сумме Na₂O + К₂О спилиты обычно соответствуют породам умереннощелочного ряда.

¹ Агрегаты вторичных минералов, близкие по валовому химическому составу к палагониту.

Часть II. Магматические горные породы (петрография)

4. Гиперстеновый базальт — относительно редкая порода с вкрап­ленниками ортопироксена (вулканический эквивалент норита).

Химическийсостав. Базальты разделяются на петрохимические ряды по суммарному содержанию Na₂O + К₂О. С ростом суммы ок­сидов щелочных металлов коррелируется увеличение концентраций TiO₂ и Р₂О₅ (см. табл. 4.2).

Пикритовые, оливиновые и клинопироксен-плагиоклазовые базальты отличаются друг от друга последовательным снижением содержаний магния, заключенного главным образом в оливине, и увеличением содержаний алюминия, заключенного преимущест­венно в плагиоклазе. По этому признаку магнезиальные базальты и пикробазальты (MgO > 8-10 маc.%, А1₂О₃ < 16 мас.%) с обильным оливином противопоставляются глиноземистым базальтам (MgO < < 8 мас.%, А1₂О₃ > 16 мас.%), в которых преобладает плагиоклаз.

Пикробазальты и оливиновые базальты близки по химическому составу к оливиновым габбро, а плагиоклаз-пироксеновые базаль­ты—к габбро. Подчеркивая несомненное родство базальтов и габбро, следует заметить, что некоторые разновидности габбро не имеют пря­мых вулканических аналогов. По данным Г.Б.Ферштатера (1987 г.), к таким плутоническим габбро относятся основные интрузивные по­роды, богатые магнезией и известью и содержащие мало титана и фо­сфора. Плутонические габбро близки по химическому составу к трок-толитам, которые также не имеют эффузивных аналогов (см. ниже). Сравнивая средние химические составы габбро и базальтов (оливино-вых габбро и оливиновых базальтов), можно заметить, что первые содержат меньше TiO₂, К₂О, Р₂О₅, но больше СаО (см. табл. 4.2). Эти расхождения как раз и обусловлены тем, что при расчете средних со­держаний учитывались составы высокоизвестковистых плутоничес­ких габбро, для которых нет аналогов среди эффузивов.

Внешний облик.Все разновидности базальтов имеют темную черную или зеленовато-черную окраску. Текстура может быть мас­сивной, пористой, миндалекаменной. Миндалекаменные базальты называют мандельштейнами. Миндалины заполнены палагонитом (хлорофеитом), цеолитами, кварцем, халцедоном, агатом, кальци­том, хлоритом и другими вторичными минералами. Многие ба­зальты, особенно излившиеся под водой, обладают шаровой от­дельностью (подушечные лавы, или пиллоу-лавы).

В пикритовых и оливиновых базальтах невооруженным глазом различимы мелкие вкрапленники зеленоватого оливина. Для низ­комагнезиальных и высокоглиноземистых базальтов характерны

4. Основные породы

вкрапленники плагиоклаза и нередко очень крупные, достигаю­щие в длину нескольких сантиметров, фенокристаллы клинопи-роксена. Основная масса афанитовая. При переходе к долеритам (см. ниже) структура базиса становится мелкозернистой.

Оливиновые базальты умереннощелочного ряда нередко со­держат включения мантийных пород, представленных шпинеле-выми перидотитами, дунитами, пироксенитами. В базальтах низко­щелочного ряда таких включений, как правило, нет.

Условия залегания и распространенность.Базальты формируют­ся от раннего архея до наших дней и являются самыми распростра­ненными вулканическими породами Земли. По оценке А.Б.Роно-ва (1985 г.), базальты, среди которых резко преобладают эффузивы низкощелочного ряда, составляют 89,3% всего объема вулканиче­ского материала, поступившего на дневную поверхность и дно оке­ана. При этом оливиновые базальты океанского дна в 20 раз превос­ходят по объему одновозрастные вулканические породы континентов и примерно втрое — общий объем вулканитов на кон­тинентах и континентальных окраинах. Таким образом, большая часть базальтового плаща Земли покрыта водами океанов. Однако и на суше базальты занимают значительные площади как на крато-нах, так и в подвижных поясах.

Базальты чаще всего залегают в виде лавовых потоков. Вулкано-генно-обломочные породы базальтового состава распространены меньше, чаще всего это продукты разрушения лав, излившихся под водой. Мощность базальтовых потоков измеряется метрами-де­сятками метров, а протяженность достигает десятков и даже сотен километров. Иногда возникают лавовые озера (Гавайские острова). Внутри мощных лавовых потоков вулканические породы обладают максимальной кристалличностью и часто представлены долерита-ми (см. ниже). В краевых частях потоков могут появляться стекло­ватые базальты (гиалобазальты).

Происхождение.Базальты так же, как габбро, представляют со­бой затвердевшие магмы мантийного происхождения. Содержа­ния магния и оливина в базальтах отражают разную степень диффе­ренциации мантийных магм в процессе подъема и кристаллизации. Богатые магнезией пикритовые и оливиновые базальты близки по составу к первичным магмам, а высокоглиноземистые клинопи-роксен-плагиоклазовые базальты образуются в процессе затверде­вания более дифференцированных расплавов, потерявших значи­тельную часть оливина.

Часть II.Магматические горные породы (петрография)

Базальтовые магмы изливаются при высокой температуре (>1200 °С) и обладают относительно небольшой вязкостью, которая позволяет лавам растекаться набольшие расстояния. Диффузион­ная подвижность компонентов в маловязком базальтовом распла­ве достаточно высока для того, чтобы обеспечить рост кристалли­ческих фаз. Поэтому базальты, как правило, обладают высокой степенью кристалличности. Гиалобазальты образуются в условиях очень быстрой закалки расплава, например, при излиянии неболь­шой порции магмы на морское дно. Подвижность высокотемпера­турных маловязких базальтовых магм способствует достижению ими поверхности Земли. Вследствие этого базальты распростране­ны значительно шире, чем интрузивные породы основного соста­ва. Однако в определенных условиях основные магмы затвердева­ют только на глубине (плутонические габбро) и не имеют излившихся аналогов. Часть плутонических габбро имеет кумуля­тивную природу.

Практическое значение.Базальты используются как строитель­ный материал и сырье для производства каменного литья.

Дата добавления: 2015-06-30; просмотров: 476; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!